[发明专利]一种有机光电材料的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种有机光电材料的制备方法及其应用，在微波条件下通过甲酰化、C‑N偶联等反应制备了一种新型三咔唑甲烷系列衍生物，该类化合物是一种具有电致发光性能的有机材料；这类化合物与目前有机发光材料相比具有合成路线简单、成本低廉的优势。与此同时，该材料可以作为发光层、空穴传输层等应用于OLED器件的制备，且制得的器件具有发光强度高、启动电压低及寿命长等特点。

技术领域

本发明涉及OLED用材料领域，特别是一种廉价又环保的有机光电材料的制备方法及其应用。

背景技术

有机电致发光二级管(OLED)产生于上世纪80年代，有机发光二级管(OLED)具有自发光、广视角、响应速度快、可实现柔性显示等诸多优点，经过多年的发展，该技术已逐步走向成熟，目前，有机电致发光技术，主要被应用在两个领域中，分别为全彩显示和白光照明，基于OLED显示技术的商品，已经逐步实现产业化，比如，在智能手机、曲面电视、照明等商品中，已经较广泛地应用了该项技术。

为了实现全彩显示，分别需要红、绿、蓝三种颜色的发光器件，为了提高各类发光器件的寿命，利用掺杂技术和开发具有新型结构的新型材料，则是提高器件效率的研究方向；性能较好的有机小分子绿光原材料主要是香豆素（Coumarin）系列的C-6、C-545T、C-545MT等，具有极好的光稳定性和热稳定性；有机小分子红光原材料的制造一般是通过在器件中掺杂红光材料来实现；在OLED的研究中，蓝色发光材料是必须的，其本身可以作为发光层制备三基色之一的蓝光材料OLED，还可以将其他发光材料掺杂在蓝色发光材料中获得绿色和红色的发光器件，实现全色显示；因此研发高效的蓝光材料具有重要意义。

研究发现，有机光电材料的原料中，咔唑及其衍生物作为一类非常重要的含氮芳杂环化合物，其结构上含有特殊的刚性稠环，性质上具有特殊的生物活性和光电性能，咔唑及其衍生物是集合了空穴传输性能、电子传输性能和发光性能的多功能的载流子传输材料，因而近年来成为研究热点。这是由于咔唑基团在紫外区有较强的吸收，其能隙约为3.2eV，是合成蓝色的荧光材料常用原料，咔唑在具有良好的空穴传输能力同时也有较高的三线态能级，通过在不同位置修饰引入具有电子传输能力的基团，可以构建出具有双极性传输性质的主体发光材料。此外，咔唑还具有较强给电子能力，通过在不同位点引入吸电子基团来调节其HOMO / LUMO 轨道的重叠程度，进而改变其能隙大小，可以合成出具有不同发光颜色的有机发光材料。

关于咔唑衍生物的合成，在学术期刊《Chem.Mater》Vol.10，No.8，1998中有记载，其采用钯盐做催化剂，利用咔唑与1, 4-碘苯进行偶联反应，合成制备了一系列性能优良的有机小分子化合物；在学术期刊《Cryst. Growth Des.》2016,16，3435-344中有报道，采用铜盐作为催化剂，利用咔唑与1, 4-碘苯进行偶联反应，合成制备了一系列性能优良的有机小分子化合物。上述两种方案的不足在于，都采用了金属盐作为催化剂，催化剂价格昂贵，使生产成本大大提高，不利于其作为电致发光材料的产业化应用，且生产过程中废弃物的处理十分困难，不利于环保；因此发明一种既廉价又环保的合成新型三咔唑甲烷系列衍生物的路线，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种既廉价又环保的有机光电材料的制备方法及其应用。

为解决上述技术问题，本发明提供的有机光电材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤a、咔唑的N-甲酰化：选用如式I的咔唑化合物、甲酸加入反应容器，将反应容器抽真空后充入氮气，并在微波条件下搅拌10至100分钟，获得化合物N-甲酰基咔唑II，其中R₁为卤素、或磺酸酯、或碳酸酯、或烷基脂、或烷基、或烷氧基、或氰基、或酰胺基中的一种，R₂为卤素、或磺酸酯、或碳酸酯、或烷基脂、或烷基、或烷氧基、或氰基、或酰胺基中的一种；